Análise do Comportamento do Asfalto-Borracha modificado com Óleo Vegetal visando a Redução da Viscosidade
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Data
2020-09-16
Autores
Reis, Priscila
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Resumo
Os ligantes asfálticos convencionais empregados nas misturas asfálticas para fins de
pavimentação não têm apresentando resistência adequada para suportar o fluxo de
veículos diário. Pesquisas bibliográficas indicam que para melhorar a resistência ao
surgimento de patologia, tem-se adicionado ao ligante asfáltico convencional polímeros,
fibras, borracha moída de pneus inservíveis, entre outros. A utilização do último aditivo
mencionado requer aumento da temperatura de usinagem tendo o produto resultante maior
viscosidade rotacional. Em geral, teores de borracha moída entre 18% e 30% (em peso do
ligante) apresentam viscosidade rotacional excessiva, o que os torna impróprios para
utilização na produção de misturas asfálticas. Para que este tipo de material possa ser
utilizado, é preciso adicionar algum produto redutor de viscosidade. Assim, esta pesquisa
teve por objetivo avaliar a possível redução da viscosidade rotacional de ligantes asfaltoborracha
com viscosidade excessiva mediante adição de óleo vegetal, e
consequentemente analisar o desempenho mecânico deste material. Assim, adicionou-se
óleo vegetal (soja ou milho/ novo ou residual), em teores de 10, 15 e 20% ao CAP 50/70
modificado com 21% de borracha moída de pneus. A avaliação envolveu ligantes não
envelhecidos, envelhecidos em curto prazo e envelhecidos em longo prazo, de modo que
todos os ligantes foram submetidos a ensaios de ponto de amolecimento, ponto de fulgor,
viscosidade Brookfield, cisalhamento dinâmico e fluência em viga. Também foi efetuada
análise termogravimétrica para a mistura CAP 50/70 + óleo de soja (novo e residual) nas
porcentagens de 5, 10, 15 e 20%, no estado não envelhecido e envelhecido em longo prazo.
Este estudo ainda avaliou o efeito da redução da temperatura de produção do CAP 50/70+
21% borracha + 10% de óleo de soja residual. Os resultados obtidos nos ensaios
laboratoriais foram submetidos a Análises de Variância (ANOVA). Constatou-se que a
adição do óleo reduziu efetivamente a viscosidade excessiva inicial do CAP 50/70+21%
borracha, e quanto maior a porcentagem de óleo adicionada, maior a redução alcançada,
contudo a mesma acabou diminuindo a resistência a flexão desse ligante modificado em
temperaturas altas. Já em temperaturas baixas o material tendeu a solidificação e
apresentou maior dureza. Notou-se também que durante o processo de envelhecimento
houve redução de massa quando comparado ao CAP 50/70, mostrando assim a ocorrência
de volatilização do óleo ao invés do ligante asfáltico. Além disso, se observou que o óleo
preservou algumas propriedades do CAP 50/70 durante o processo de envelhecimento
fazendo com que os resultados obtidos antes e após este processo não apresentassem
grande diferença. Concluiu-se então que menores porcentagens de óleo apresentam
melhor comportamento mecânico em altas e intermediárias temperaturas. No caso deste
estudo o CAP modificado com 21% de borracha e contendo 10% de óleo vegetal resultou
na melhor opção, maiores porcentagens de óleo resultaram em grandes perdas de
resistência à deformação permanente em altas temperaturas enquanto os valores de rigidez
em temperaturas negativas aumentaram significativamente. Com relação ao tipo de óleo
empregado bem como sua condição, verificou-se inexistência de diferença estatística entre
estes fatores, desta forma, considerando o cenário de reaproveitamento de resíduos, seria
interessante a utilização de óleo na condição residual. Além disso, para mitigar o impacto
ambiental, o óleo de soja seria o preferido haja vista ser o mais consumido hoje no Brasil.
Descrição
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.
Palavras-chave
Ligantes Asfálticos; Borracha de Pneus; Viscosidade Excessiva; Óleo Vegetal; Asfalto-borracha.